高中物理人教版2第四章电磁感应 第4章2

第四章1、2知能综合训练(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)eq\x(◎必做部分)1．下列现象中，属于电磁感应现象的是()A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路产生感应电流C．插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场解析：电磁感应现象是指由于穿过闭合回路的磁通量发生变化而产生感应电流的现象，只有选项B符合．答案：B2．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是()A．安培发现了电流的磁效应B．菲涅耳发现了电磁感应现象C．卡文迪许测出万有引力常量D．牛顿总结了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律解析：奥斯特发现了电流的磁效应，故A错．法拉第发现了电磁感应现象，故B错．万有引力常量是由卡文迪许最先测出的，故C对．真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律即库仑定律，是由物理学家库仑总结出来的，故D错．答案：C3.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2则()A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2 D．不能判断解析：将线框从Ⅰ平移到Ⅱ，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以ΔΦⅠ＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ；将线框从Ⅰ绕cd边转到Ⅱ，磁感线分别是从线框的正、反两面穿过的，所以ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ(以原来穿过的为正，则后来从另一面穿过的为负)．答案：C4.如图所示，匀强磁场区域宽为d，一正方形线框abcd的边长为L，且L>d，线框以速度v通过磁场区域，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是()\f(L＋d,v) \f(L－d,v)\f(L＋2d,v) \f(L－2d,v)解析：只有线框在进入磁场的过程中(bc边未出磁场)和线框在穿出磁场的过程中(仅ad边在磁场中切割磁感线)，穿过线框的磁通量才发生变化，产生感应电流．ad边和bc边都在磁场外时穿越磁场的过程中，没有感应电流，则t＝eq\f(L－d,v).故正确选项为B.答案：B5.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如图所示)，下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()A．将磁铁在纸面内向上平移B．将磁铁在纸面内向右平移C．将磁铁绕垂直纸面的轴转动D．将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转解析：将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动，线圈始终与磁感线平行，磁通量始终为零，没有变化，不产生感应电流．所以A、B、C均不正确．将磁铁的N极向纸外转，S极向纸内转，磁通量增加，线圈中产生感应电流，所以D项正确．答案：D6.如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心线恰好和线圈的一条直径MN重合．要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有()A．使螺线管在线圈a所在平面内转动B．使螺线管上的电流发生变化C．使线圈以MN为轴转动D．使线圈以与MN垂直的直径为轴转动解析：图示位置时，线圈a所在平面与所处位置磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，当按A、B、C所述方式变化时，线圈a所在平面仍与所处位置磁感线平行，磁通量不变，不产生感应电流；按D所述方式变化时，由于线圈与磁场夹角变化引起磁通量变化，产生感应电流，故选D.答案：D7.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)解析：依题意，磁通量Φ＝BScosθ，对于A选项，棒向右运动，S增大，同时θ减小，cosθ增大，则Φ一定增大，回路中一定有感应电流产生；对于B选项，B减小，同时θ减小，cosθ增大，Φ可能不变，不一定产生感应电流；对于C选项，棒向左运动，S减小，同时B增大，Φ可能不变，也不一定产生感应电流；对于D选项，棒向右运动，S增大，同时B增大，θ增大即cosθ减小，Φ可能不变，也不一定产生感应电流．答案：A8．如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是()①线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生②线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生③线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能变成电能④整个线框都在磁场中运动时，机械能转变成电能A．①③④ B．①③C．②③④ D．①④解析：产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故②错．而进入和穿出磁场的过程中有磁通量发生变化，也就产生感应电流，故①正确．在产生感应电流的过程中同时消耗了机械能，故③正确，④不正确，故选B.答案：B9．如图所示是等腰直角三棱柱，其中侧面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是()A．通过abcd平面的磁通量大小为B·L2B．通过dcfe平面的磁通量大小为B·eq\f(\r(2),2)L2C．通过abfe平面的磁通量大小为B·eq\f(\r(2),2)L2D．通过整个三棱柱的磁通量为零解析：由公式中Φ＝BScosθ可以得出通过面abcd的磁通量Φ1＝BL2cos45°＝eq\f(\r(2),2)BL2，A错误；通过面dcfe的磁通量Φ2＝BL·eq\f(\r(2),2)L，B正确；通过面abfe的磁通量Φ3＝B·eq\f(\r(2),2)L2cos90°＝0，C错误；而整个三棱柱表面是个闭合曲面，穿入与穿出的磁感线条数相等，即穿过它的净磁感线的条数是0，故穿过整个三棱柱的磁通量为零，D正确．答案：BD10.如图所示，当导体棒MN由静止开始向右沿导轨滑动的瞬间(导轨间有磁场，方向垂直纸面向里)，下列说法正确的是()A．导体棒和导轨组成的闭合回路中有感应电流B．导体棒和导轨组成的闭合回路中没有感应电流C．圆形金属环B中有感应电流D．圆形金属环B中没有感应电流解析：答案：ACeq\x(◎选做部分)11．如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有()A．闭合电键K的瞬间B．闭合电键K后，把R的滑动头向右移C．闭合电键K后，把P中的铁芯从左边抽出D．闭合电键K后，把Q远离P解析：闭合电键K时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生图示方向的电流，A对；R的滑动头向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，B错；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小．根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，C、D错．答案：A12．逆向思维是一种重要的思想方法，在这种思想方法的引领下，许多重要的科学定律被发现．“电生磁，磁生电”这种逆向互生的关系，体现了物理学中的一种对称美．请思考：(1)你还能指出物理学中的其他对称性和对称实例吗？(2)1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，当开关始终处于闭合状态时，a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生，当开关闭合或断开瞬间，a线圈中________(选填“有”或“无”)感应电流产生．(3)如图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材．请你协助该小组完成如下工作，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.解析：(1)电荷的正与负、吸引与排斥、运动和静止、光滑和粗糙、正电子和负电子、物质和反物质．(2